JP2009137224A - 冊子製本装置における丁合い部材角折れ検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 中綴じ冊子の製本装置において、丁合い部材の搬送工程及び丁合い部で発生する部材の角折れを、丁合いした部材の中綴じ部の前で検出する方法及びそれらの機構を備えた冊子製本装置を提供するものである。
【解決手段】 冊子の中味を形成する紙やシートなどの部材を必要数量丁合いした後、丁合い部材を綴じ込み部に搬送するまでの機上の工程において、丁合い部材の四隅又は中央と四隅の厚さをそれぞれ検出し、測定した結果同士の照合、又はそれぞれ測定した結果とあらかじめ記憶させている数値とを照合し、測定値が異なっていた場合、又は基準の数値でない測定値があった場合は、当該の丁合い部材は角折れが発生したと判定し、製造工程から排出する方法である。
【選択図】 図８

Description

本発明は、冊子製本装置の丁合い部材の搬送工程及び丁合い部で発生する部材の角折れを、冊子製本装置の丁合い部以降の工程で検出する方法に関するものである。

旅券冊子、預金通帳、学生証等の冊子は、冊子の中味のページを形成する部材を必要枚数丁合いし、丁合いした部材を糊付け、縫製、針金等の手段により中綴じして、表紙を貼り付け、中綴じした部分に沿って折り、余白部分を断裁して完成する。この中味のページを構成する部材は矩形状の紙やシートが主に用いられるが、これらの部材を必要枚数丁合いする工程や、丁合いした部材を搬送する工程において、紙やシートの角が折れる事象（以下「角折れ」という。）が発生する場合がある。

この角折れは、紙やシートを全て丁合いした後、綴じ込み部に搬送する過程において発生する場合は、図１（ａ）、（ｂ）に示すとおり、丁合い（集積）した部材の最上部若しくは最下部に発生することが多い。しかし、丁合い途中において角折れが発生した場合は、その後に丁合いする部材が、当該シートの上又は下に重ねられることから、図１（ｃ）に示すとおり、集積された丁合い部材の最上部と最下部の間に配置され、機械的にも人為的にも検出することが困難な状況であった。

角折れの検出について、ウェブ状（帯状）の印刷シートを、印刷機の後段に併設したシート折り機によって、所定の形状に連続的に折り加工する際に発生する内折れ、外折れ、破れ等について、印刷シートの端面部を観察して、欠陥を検出する監視装置が開示されている（特許文献１参照）。

また、枚葉紙を一定数量ごとに集積する際、矩形状の紙葉を１枚毎に搬送する途中で発生する角折れについて、搬送方向の折れ長さ及び搬送方向と直行する方向の折れ長さを測定することによって、角折れを検知する装置が開示されている（特許文献２参照）。

また、印刷された折り丁が一定部数毎集積された状態で、折り丁の落丁、乱丁等の丁合い不良について、落丁や乱丁を防止するため折り丁の背に付された背標の配列パターンを、検出カメラで画像として取り込み、モニタに表示された画像を作業者が目視することによって、一定の配列パターンであることを確認する技術が開示されている（特許文献３参照）。

特開２００１−３９６２３号公報 特開昭５９−１８４９９４号公報 特公平８−１３５７７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された技術は、折り丁や枚葉紙を一部若しくは一枚ごとに搬送する過程において角折れを検出するもので、角折れ検知センサを通過してから、集積部（丁合い部）までの間に、角折れが発生した場合は検知することができず、更には、必要数量集積された状態で検出できるものではない。

また、特許文献３に記載された技術は、折り丁が丁合いされた状態で、落丁や乱丁の有無を検出カメラで得た画像から確認するものであり、折り丁の角折れまで検出できるものではない。以上のように、部材を必要枚数丁合いした状態で、紙やシートの角折れを検出する技術は、これまで開示されていないことから、人為的な確認が必要となっていた。

冊子の中味のページを形成する部材を必要枚数丁合いした後、丁合いした部材の中央部分を糊付けや縫製等の手段により綴じ込み、表紙を貼り付ける工程を経て、断裁工程で余白を落とし、冊子の形態は完成する。しかし、丁合い工程までに部材の角折れを見落とすと、当該ページは断裁工程で余白が正規に断裁されず、冊子の形状不良が発生する。図２（ａ）のように、角折れが余白部内で納まっていれば、断裁した形状は正規である。しかし、（ｂ）のように、正規寸法内に若干掛かった場合では、形状は正規であるが、○の部分が断裁カスとなり、冊子内に混入してしまう。また、（ｃ）のように正規寸法内の奥深くまで角折れが及んだ場合には、図３（ｂ）に示すような形状不良の冊子となってしまう。

また、冊子の中味を構成する部材の丁合い、丁合いした部材の綴じ込み、表紙貼り付け、余白断裁の各工程は、ほとんどの冊子製本装置の場合、一連の工程がシステム化されており、仮に、人為的に角折れを発見した場合、システム全体を停止させ、角折れ製品を取り出す必要が生じるため、作業能率低下の一因にもなっていた。また、角折れは、発生箇所、大きさ、周期等に連続性がないことから、人為的に発見することは極めて困難な状況であり、丁合いされた状態での角折れを、冊子製本装置機上にて機械的に検出できる方法、装置等が望まれていた。

本発明は、前述した問題点を解決することを目的としたもので、冊子製本装置の冊子の中味ページを形成する部材を必要枚数丁合いしていく丁合い部から丁合いした部材の綴じ込み部に搬送するまでの間において、丁合い後の部材の角折れを検出する方法とその装置を提供するものである。

本発明は、冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、前記丁合いした部材の四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、前記測定手段によって測定した四隅それぞれの値を、制御手段によって照合した結果、一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定するものである。

また、本発明は、冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、前記丁合いした部材の中央及び四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、前記測定手段によって測定した部材の中央の値と、四隅それぞれの値とを、制御手段によって照合した結果、前記中央の値に対して、四隅それぞれの値に一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定するものである。

また、本発明は、冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、前記丁合いした部材の四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、前記測定手段によって測定した四隅それぞれの値と、あらかじめ記憶してある正規の値とを制御手段によって照合した結果、前記測定した四隅の値に一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定するものである。

また、本発明は、前記丁合いした部材の角折れの検出に用いる検出手段は、接触型又は非接触型のいずれかの検出器を用いるものである。

また、本発明は、前記丁合いした部材の角折れの検出結果において、角折れが発生していると判定した前記丁合い部材は、前記冊子製本装置の製造工程から排出手段によって自動的に排出するものである。

本発明によれば、部材の角折れを検出する厚さ検出部は、中味を構成する紙やシートなどの部材がすべて丁合いされた工程（最終的に集積された場所）と、丁合い部材を綴じ込む工程の間に設置するため、角折れが生じた不良製品（丁合い部材）は、丁合い部材を綴じ込む前に検出できる。検出した不良製品は、システムの搬送工程から排出するため、不良製品の当該部材の差替え、角折れの補正、修正等が可能となることから、従前発生していた角折れが原因となる不良冊子を皆無とすることができる。

また、本発明によれば、角折れを検出した不良製品は、自動的にバイパス（排出）されるため、角折れが原因で、システム全体を停止することがなくなることから、作業能率の低下を抑制することができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した内容における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。なお、用語の定義として、冊子の中味を構成する紙やシートが単体（１枚）では「部材」とし、所定の数量が積載（丁合い）された状態の部材を「丁合い部材」とする。

冊子の中味を形成する紙やシートなどの部材を必要数量丁合いした後、丁合い部材を綴じ込み部に搬送する前に、丁合い部材の厚さを検出する。厚さの検出は、紙を集積した状態で、部材の四隅又は部材の中央と四隅の厚さをそれぞれ検出し、測定した結果同士の照合、又はそれぞれ測定した結果と予め記憶させている数値とを照合する。

このとき、一つでも測定値が異なっていた場合、又は基準の数値でない測定値があった場合は、当該の丁合い部材は角折れが発生したと判定し、製造工程から排出する機構としている。

本発明の実施例を説明していく。本実施例において、冊子の中味ページを構成する部材は紙を用いて説明するが、この部材がフィルム状のシート等であっても何ら変更点はない。図４は、冊子製本装置のフロー図であり、当該装置の工程を説明していく。まず、フィーダーユニット各部の給紙カセットに、冊子の中味ページを構成する紙を人為的に積み込む。フィーダーユニット部から繰り出された紙を順次丁合いした後に綴じ込み部において中綴じし、綴じ込み状態を検査して、表紙貼り付け部において表紙を貼り付け、冊子は完成する。

図５は、冊子製本装置の一例であり、中味ページを構成する印刷された紙が、丁合い部材フィーダーユニット部において、図６に示すように、順序よく丁合いし、１部ずつ搬送していく。本実施例において、中味ページを１５枚丁合い（積載）する過程において、最上紙から２枚目の紙に角折れが発生したと仮定する。

（実施例１）
丁合いが終了した部材を、厚さ検出部に搬送する。本発明の第１の実施例においては、角折れの検出手段である丁合い部材の厚さを検出するセンサは接触型デジタルセンサ（株式会社キーエンス製、汎用接触式デジタルセンサＧＴシリーズ）を用いた。図７（ａ）はセンサの概観であり、図７（ｂ）及び（ｃ）はセンサの断面図である。ストロークセンサヘッド８を備え、ストロークセンサヘッドを対象物に向かって垂直に接触させ、図７（ｂ）、（ｃ）に示すとおり、この時のストローク量により測定するもので、一般的なセンサである。

角折れは、丁合い工程フィーダーユニット部の給紙カセットへ人為的に紙を積み込むとき、丁合いするとき、任意数量（本実施例では１５枚）丁合いした丁合い部材を綴じ込み部までに搬送する過程において発生する頻度が高く、丁合い部材を綴じ込んだ後は、ほとんど発生しない。したがって、厚さ検出部は図５に示すように、丁合い部材フィーダーユニット部と、丁合い部材綴じ込み部との間に配置している。

厚さ検出部の構成は、図８に示すように、丁合い部材の四隅の厚み（積載数量）を検出するため、丁合い部材の四隅の上部（丁合い部材に対して垂直方向）に検出センサをそれぞれ配置する。

所定の数量である１５枚の紙を丁合いした丁合い部材は、四隅各部の角折れの有無を検出するため、厚さ検出部に搬送されると、図示しないリミットスイッチが、丁合い部材が測定位置に搬送されたことを検知し、丁合い部材四隅の厚さの測定を開始する。図９に示すように、丁合い部材の四隅上部に配置したそれぞれの検出センサの先端が丁合い部材に向けて下降し、丁合い部材の最上紙に接触して、丁合い部材の厚み（高さ）を測定する。図１０に示すように、それぞれの検出センサが測定した数値は、制御部で比較照合する。本実施例では図８の○を付した２の部分に角折れが発生していることから、６ｚのセンサが測定した数値は、他のセンサが測定した数値と異なるため、角折れが発生したと判定し、表示するとともに、当該丁合い部材は次工程の綴じ込み部に搬送せず、図５の異常製品排出部から排出する。

本実施例における角折れは、図９（ａ）に示すように大きく折れ込んでおり、測定した数値は基準の数量より１枚少ない状態となり、図１１（ａ）下図に示すように厚さは「ＬＯ」（下限）に満たないことを表示する。なお、図１１（ｂ）上図に示すような角折れの場合では、検出センサ上では基準の数量より１枚多い状態となり、図１１（ｂ）下図に示すように厚さは「ＨＩ」（上限）を超えていることを表示する。

図１（ｄ）に示すように、角折れが発生していない状態であれば、丁合い部材の四隅上部に配置したそれぞれの検出センサで測定した数値はすべて一致するため、正常と判定し、図５の丁合い部材綴じ込み部へ搬送して中綴じを行った後、表紙を貼り付け、中綴じした部分を折り、余白部分を断裁して冊子は完成する。

（実施例２）
本発明の第２の実施例において、厚さを検出するセンサは、実施例１と同様に接触型デジタルセンサを用いた。

センサは、丁合い部材の中央と四隅の上部に合計５箇所設置し、丁合い部材のそれぞれの厚み（積載高さ）を検出する。

丁合い部材中央の上部に配置したセンサは、丁合い部材の全体の厚さを検出するものであり、四隅との比較をするための基準となるものである。実施例１では、丁合い部材の四隅の厚さを測定し、全てを照合した上で、角折れの有無を判定していたが、この方法では、仮に丁合い部材の四隅全てに角折れがある場合には、全ての検出値が同じになることから、これを角折れと判定しない。丁合い部材中央の上部に配置したセンサは、このような場合でも常に丁合い部材の基準を検出していることから、前述したような四隅全ての角折れも見落とすことなく検出することを可能としたものである。

所定の数量である１５枚の紙を丁合いした丁合い部材は、丁合い部材四隅各部の角折れの有無を検出するため、厚さ検出部に搬送されると、図示しないリミットスイッチが、丁合い部材が測定位置に搬送されたことを検知し、丁合い部材の中央と四隅の厚さの測定を開始する。丁合い部材中央と四隅の上部に配置したそれぞれの検出センサの先端が部材に向けて下降し、丁合い部材の最上紙に接触して、積載した部材の厚み（高さ）を測定し、中央を基準とし、四隅それぞれの数値を中央と比較照合する。本実施例では図１２の○を付した２の部分に角折れが発生していることから、図１２の６ｙのセンサが測定した数値は、中央のセンサが測定した数値と異なるため、角折れが発生したと判定し、当該丁合い部材は次工程の綴じ込み部に搬送せず、図５（ｃ）の異常製品排出部から排出する。

（実施例３）
本発明の第３の実施例においては、厚さを検出するセンサは透過型のファイバセンサ（株式会社キーエンス製、透過型ファイバセンサＦＵシリーズ）を用いた。このセンサは、図１３に示すように、投光センサと受光センサで構成され、受光センサの受光量により対象物の有無等を検出する一般的な光電センサである。

投光センサは丁合い部材四隅の上部に、受光センサは丁合い部材の下部に、それぞれ配置し、丁合い部材の四隅それぞれの受光量を検出する。

所定の数量である１５枚の紙を丁合いした丁合い部材は、四隅各部の角折れの有無を検出するため、厚さ検出部に搬送されると、図示しないワーク検出センサが、丁合いした部材が測定位置に搬送されたことを検知し、丁合い部材四隅の受光量の測定を開始する。所定箇所に配置されたそれぞれのセンサは、丁合い部材それぞれの箇所を測定し、あらかじめ記憶してある正規データ（基準値）と比較照合する。本実施例では図１３の○を付した２の部分に角折れが発生していることから、図１３の１８ｘのセンサが測定した数値は、基準値及び他のセンサ１８が測定した数値と異なるため、角折れが発生したと判定し、当該丁合い部材は次工程の綴じ込み部に搬送せず、排出する。

なお、本実施例においては図示していないが、図１１（ｂ）に示すように、検出センサ上に紙が重なるような角折れの場合には、上限を超えるため、基準及び他のセンサが測定した数値と異なり、角折れが発生したと判定する。

丁合いが完了した状態において発生している角折れを示す図である。 丁合い部材の仕上げ寸法と角折れの関係を示す図である。 余白部断裁時における形状不良を示す図である。 冊子製本装置の工程フローを示す図である。 冊子製本装置の全容を示す概略図である。 丁合い部材の丁合い工程を示す図である。 接触型センサの概要を示す図である。 丁合い部材が検出部に搬送される様子を示す図である。 丁合い部材の検出方法を示す図である。 丁合い部材の検出フローを示す図である。 接触型変位センサによる角折れの有無とアンプの表示を示す図である。 センサを中央と四隅に配置した図である。 非接触型変位センサによる角折れの有無とアンプの表示を示す図である。

符号の説明

１ 部材、丁合い部材
２ 角折れ
３ 丁合い部材仕上げ寸法線
４ 正規断裁後の部材
５ 角折れ部
６ 検出センサ
７ 丁合い部材の搬送
８ ストロークセンサヘッド
９ アンプ
１０ 正規の波形の下限値
１１ フィーダーユニット部
１２ 厚さ検出部
１３ 製品排出部
１４ 綴じ込み部
１５ 表紙貼り付け部
１６ デリバリ部
１７ 投光センサ
１８ 受光センサ

Claims (5)

1. 冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、
   前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、
   前記丁合いした部材の四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、
   前記測定手段によって測定した四隅それぞれの値を、制御手段によって照合した結果、一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定する、冊子製本装置における丁合い部材の角折れ検出方法。
2. 冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、
   前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、
   前記丁合いした部材の中央及び四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、
   前記測定手段によって測定した部材の中央の値と、四隅それぞれの値とを、制御手段によって照合した結果、前記中央の値に対して、四隅それぞれの値に一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定する、冊子製本装置における丁合い部材の角折れ検出方法。
3. 冊子の中味を構成する部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程と、前記丁合いして中綴じした部材に表紙を貼り付ける工程とからなる冊子製本装置の機上で、前記部材を所望の数量丁合いした状態で部材の角折れを検出する方法であって、
   前記部材を所望の数量丁合いする工程と、前記丁合いした部材を中綴じする工程との間で、
   前記丁合いした部材の四隅の厚さを測定手段によってそれぞれ測定し、
   前記測定手段によって測定した四隅それぞれの値と、あらかじめ記憶してある正規の値とを制御手段によって照合した結果、前記測定した四隅の値に一つ以上異なる値があった場合に、角折れが発生したと判定する、冊子製本装置における丁合い部材の角折れ検出方法。
4. 前記丁合いした部材の角折れの検出に用いる検出手段は、接触型又は非接触型のいずれかの検出器を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の角折れ検出方法。
5. 前記丁合いした部材の角折れの検出結果において、角折れが発生していると判定した前記丁合い部材は、前記冊子製本装置の製造工程から排出手段によって自動的に排出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の角折れ検出方法。

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